將const放在標題中

Question

從我正在閱讀和測試的所有內容中，沒有辦法（沒有預處理器宏）在共享頭中定義常量，並確保每個TU不為該常量創建自己的存儲。

我可以做這個：

const int maxtt=888888;

這完全相同：

static const int maxtt=888888;

如果此標頭是共享的，它將起作用，但每個TU都有自己的maxtt副本。 我也可以這樣做，以防止：

extern const int maxtt;

但是我不能在這里定義maxtt ; 必須在CPP中完成，以避免鏈接器錯誤。

我的理解是否正確？

Answer 1

由於變量是常量，因此每個TU獲得自己的副本的事實通常是無關緊要的。

在C ++中，由於這個原因，命名空間范圍內的常量是隱式static的。 通常這允許更好的代碼，而不是只有一個具有外部鏈接的單個實例，因為（如果變量實際上是一個常量表達式），常量通常可以直接折疊到使用站點中，並且根本不需要存儲。

因此，除非你真的需要獲取常量的地址，或類似的東西，你應該堅持使用靜態版本。 （正如你已經看到，您可以通過添加強制外部鏈接extern 。）另一個原因可能是，你動態初始化和只想要一個調用初始化：

// header:
extern int const n;

// one implementation:
int const n = init_function_with_side_effects();

靜態構造（標頭中的int const n = init();將導致在每個TU中調用一次函數。

Answer 2

你寫，

“從我正在閱讀和測試的所有內容中，沒有辦法（沒有預處理器宏）在共享頭中定義一個常量，並確保每個TU不為該常量創建自己的存儲。”

幸運的是，這是不正確的 。

對於小的積分值，您始終只需使用enum 。 權衡是你不能傳遞enum值的地址，因為它沒有地址。 這是純粹的價值。

但是，為整數值節省空間是一件非常無意義的事情，因為它太小了。

所以，讓我們考慮一個大事，

struct BiggyThingy
{
    unsigned char zeroes[1000000];
    BiggyThingy(): zeroes() {}
};

現在我們如何在頭文件中聲明一個BiggyThingy常量並確保整個程序的整體常量？

使用內聯函數。

最簡單的是：

inline BiggyThingy const& getBiggyThingy()
{
    static BiggyThingy const theThingy;
    return theThingy;
}

static BiggyThingy const& biggyThingy = getBiggyThingy();

如果您不希望每個轉換單元中的引用占用空間（如指針），則只需使用不帶符號簡化引用的函數。

使用模板常量技巧。

這是提供常量的另一種方法，而是利用模板的特殊規則：

template< class Dummy >
class BiggyThingyConstant_
{
public:
    static BiggyThingy const value;
};

template< class Dummy >
BiggyThingy const BiggyThingyConstant_<Dummy>::value;

typedef BiggyThingyConstant_<void> BiggyThingyConstant;

可以像訪問一樣訪問

foo( BiggyThingyConstant::value )

或者，如果您需要更好的表示法，則可以為每個翻譯單元添加一個引用，就像內聯函數解決方案一樣。

免責聲明：

代碼未受編譯器影響。

但我認為你會得到這些想法。 ;-)

Answer 3

僅當您應用任何需要常量地址的操作時，此代碼才會在TU中生成常量。

static int maxtt = 888888;
int * pmaxtt = &maxtt; //address of constant requested.

這也可以工作並避免鏈接器問題（盡管如果請求地址， maxtt在每個TU中存儲maxtt ）：

constexpr int maxtt = 888888;

避免extern結構，因為它無法優化。

Answer 4

如果您對存儲非常擔心，請使用枚舉：

enum { maxtt = 888888 };

枚舉器是標量右值，因此不需要存儲。 說&maxtt是違法的。

Answer 5

實際上，您對語義的理解是正確的。

實際上，每個翻譯單元可能無法獲得整數的存儲副本。 一個原因是編譯器可能會將值實現為文本，只要它被引用。 鏈接器也可能足夠聰明，如果發現它未被引用，則丟棄該存儲。

編譯器可能無法為常量使用文字。 您可以引用該整數，或獲取指向它的指針。 在這種情況下，您需要存儲 - 您甚至可能需要交叉compiland唯一性。 如果在每個編譯單元中獲取const符號的地址，您可能會發現它的不同，因為每個對象都將獲得唯一的靜態副本。

如果使用枚舉，可能會遇到類似的問題; 你的const int有存儲空間，你可以獲取該存儲的地址。 在將其存儲到某個位置之前，您無法獲取枚舉的地址。